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能带结构

半导体的禁带宽度是是电子脱离束缚状态成为自由状态从而参与导电所需要的最小能量。基于Y轴绘制的半导体的能带结构叫做能带图。其中，能量较低的能带叫做价带(Ev)，能量较高的能带叫导带(Ec)，在导带上的电子可以认为是处于自由态的电子。价带和导带之间的是半导体的禁带(Eg)。

引自新南威尔士大学光伏课程电子版(UNSW Photovoltaics CDROM)

当电子处于导带时，他可以在半导体中自由移动并参与导电。然而，一个电子移动到导带以后，会留下一个空位。和他邻近的电子会移动到这个空位中，邻近电子的移动会留下另一个空位。连续的电子移动产生的空位叫做“空穴”。空穴可以认为是晶体当中的正离子。

结果，一个电子移动到导带会在价带中产生一个对应的空穴。电子和空穴都可以参与导电，我们把它们统称为“载流子”。